DE10237615C1

DE10237615C1 - Relative positioning method for enabling coupling of truck tractor and trailer using transmitter directing signal along trailer axis and receiver elements on truck, allowing alignment of alignment of vehicle longitudinal axes

Info

Publication number: DE10237615C1
Application number: DE2002137615
Authority: DE
Inventors: Stefan Kipp
Original assignee: BLANKENHEIM KARL HEINZ
Current assignee: BLANKENHEIM KARL HEINZ
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2022-08-17
Also published as: EP1389541A1

Abstract

The positioning method uses a transmitter (6) positioned at the longitudinal axis (A3) of the trailer vehicle (3), for providing a signal beam (10) with a defined radiation angle, received by a receiver (7) with adjacent reception elements extending on either side of the longitudinal axis (A2) of the tractor vehicle (2), coupled to a microcontroller (8) for alignment of the longitudinal axes. An Independent claim for a relative positioning device for cooperating tractor-trailer coupling halves is also included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung zweier Gegenstände rela tiv zueinander, die jeweils eine Längsachse aufweisen, insbesondere zur Positi onierung einer anhängerseitigen Kupplung relativ zu einer zugmaschinenseiti gen Kupplung, mittels eines der Längsachse des ersten Gegenstandes zuge ordneten Senders, einer zugeordneten Empfängereinheit, die mehrere neben einander angeordnete Empfänger beidseits eines der Längsachse des zweiten Gegenstandes zugeordneten zentralen Punktes umfasst. Weiter betrifft die Er findung eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for positioning two objects rela tiv to each other, each having a longitudinal axis, in particular to the Positi onation of a trailer coupling relative to a tractor side gene clutch, by means of one of the longitudinal axis of the first object assigned sender, an assigned receiver unit, which several in addition mutually arranged receivers on either side of the longitudinal axis of the second Subject associated central point includes. He further concerns a device for performing such a method.

Üblicherweise erfolgt das Verbinden eines Anhängers mit einem Kraftfahrzeug als Zugmaschine, indem letztere rückwärts auf den stehenden Anhänger zu be wegt wird, bis die anhängerseitige Kupplung so weit an die zugmaschinenseitige Kupplung angenähert ist, dass diese miteinander verbunden werden können. Aufgrund der schlechten Sichtmöglichkeiten bei der Rückwärtsfahrt wird der Fahrer der Zugmaschine häufig von einem Helfer eingewiesen, der dem Fahrer der Zugmaschine die Position des Fahrzeugs relativ zu dem Anhänger anzeigt. In Fällen, in denen eine Hilfsperson nicht zur Verfügung steht, kann es daher vorkommen, dass die Zugmaschine und der Anhänger beim Versuch der Annä herung der beiden Kupplungsteile aneinander stoßen, so dass die Zugmaschine und/oder der Anhänger beschädigt werden.A trailer is usually connected to a motor vehicle as a tractor, by moving the latter backwards onto the standing trailer is moved until the trailer coupling on the tractor side Coupling is approximated that these can be connected to each other. Due to the poor visibility when reversing, the Driver of the tractor is often instructed by an assistant to the driver the tractor indicates the position of the vehicle relative to the trailer. In cases where a helper is not available, it can therefore occur that the tractor and the trailer when attempting the Annä Production of the two coupling parts butt so that the tractor and / or the trailer is damaged.

Insbesondere bei Lastkraftwagen ist es daher bekannt, am Heck der Zugma schine eine Kamera vorzusehen, von der Bilddaten auf ein Anzeigegerät im Führerhaus übertragen werden, so dass die Annäherung der Zugmaschine an den Anhänger für den Fahrer erleichtert wird. Diese Technologie ist jedoch ver gleichsweise teuer, so dass sich der Einbau nur in Fahrzeuge lohnt, mit denen regelmäßig Anhänger gezogen werden. It is therefore known, in particular for trucks, at the rear of the train seem to provide a camera from the image data to a display device in the Cab are transferred so that the approach of the tractor the trailer is made easier for the driver. However, this technology is ver equally expensive, so that installation is only worthwhile in vehicles with which trailers are drawn regularly.

Weiter werden PKWs in jüngster Zeit häufig mit Einparkhilfen ausgestattet. Dies sind zumeist vier oder sechs in der hinteren Stoßstange im Abstand voneinan der angeordnete Sensoren, die eine Abstandsmessung durchführen und bei An näherung an ein Hindernis bspw. akustische Warnungen an den Fahrer abge ben. Von diesen Sensoren werden jedoch nur größere Gegenstände erfasst, so dass eine zielgenaue Positionierung eines Fahrzeugs an eine anhängerseitige Kupplung mit derartigen Systemen nicht möglich ist.Furthermore, cars have recently been equipped with parking aids. This are usually four or six in the rear bumper spaced apart the arranged sensors that carry out a distance measurement and on to Approaching an obstacle, e.g. acoustic warnings to the driver ben. However, only larger objects are detected by these sensors, so that a precise positioning of a vehicle on a trailer side Coupling with such systems is not possible.

Aus der DE 43 03 815 A1 ist eine Rückfahr- und Ankuppelhilfseinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, welche eine erste Sende- und Empfangseinheit aus mehreren Ultraschallsensoren, die nebeneinander einem Kupplungsmaul einer Zugmaschine zugeordnet sind, und eine weitere, der Deichsel eines Anhängers zugeordnete Sende- und Empfangseinheit mit einem Ultraschallsensor aufweist. Der Seitenversatz in der Ebene der ersten Sende- und Empfangseinheit zwi schen dem Kupplungsmaul und der Deichsel sowie der Abstand in einer dazu senkrechten Richtung werden über die Messung des Laufweges eines Impulses zwischen den Sende- und Empfangseinheiten mittels eines Steuergerätes ermit telt, welches mit einer Steuer- und Anzeigeeinrichtung verbunden ist. Diese Messung ist zeitaufwendig, da zunächst von der ersten Sende- und Empfangs einheit ein Impuls an die weitere Sende- und Empfangseinheit ausgesendet wird, um letztere zu aktivieren. Erst nach einer Wartezeit, in der alle Mehrfachre flexionen abgeklungen sind, kann dann der zur Messung genutzte Impuls von der zweiten Sende- und Empfangseinheit an die erste Sende- und Empfangs einheit ausgesendet werden.DE 43 03 815 A1 describes a reversing and coupling auxiliary device for Motor vehicles known, which a first transmitting and receiving unit several ultrasonic sensors, one side by side one coupling mouth Tractor are assigned, and another, the drawbar of a trailer has associated transmitter and receiver unit with an ultrasonic sensor. The lateral offset in the level of the first transmitting and receiving unit between the coupling mouth and the drawbar as well as the distance in one vertical direction are measured by measuring the path of a pulse between the transmitting and receiving units by means of a control unit telt, which is connected to a control and display device. This Measurement is time-consuming since it starts with the first transmission and reception unit sends a pulse to the other transmitting and receiving unit to activate the latter. Only after a waiting period in which all multiple inflections have subsided, the pulse of the second transmission and reception unit to the first transmission and reception be sent out.

Weiter ist aus der US 4,852,901 eine Vorrichtung zum Positionieren eines An hängers relativ zu einer Zugmaschine bekannt. Hierzu wird von einem ersten Sender an der Deichsel des Anhängers ein im Querschnitt rechteckiger Infrarot strahl in Richtung auf mehrere nebeneinander an der Zugmaschine angeordnete Sensoren gesendet, so dass die Zugmaschine zu dem Anhänger ausgerichtet ist, wenn der Infrarotstrahl auf einen zentralen Sensor trifft. Über einen zweiten Sender wird ein zweiter fokussierter Infrarotstrahl auf einen zweiten Sensor ge richtet, um eine Abstandsmessung zwischen dem Anhänger und der Zugma schine zu ermöglichen. Durch die separaten Sender und Sensoren zur Ab standsmessung und zur Bestimmung der Lage des Anhängers zu der Zugma schine ist diese Vorrichtung in der Herstellung und Montage, bspw. bei der Nachrüstung, aufwendig. Die Sensoren sind über eine (fest verdrahtete) Schal tung mit Leuchtdioden verbunden, die dem Fahrer der Zugmaschine deren Lage relativ zu dem Anhänger anzeigen.Furthermore, from US 4,852,901 a device for positioning an an hanger known relative to a tractor. This is done by a first Transmitter on the drawbar of the trailer has an infrared with a rectangular cross section beam in the direction of several arranged side by side on the tractor Sensors are sent so that the tractor is aligned with the trailer is when the infrared beam hits a central sensor. About a second The transmitter uses a second focused infrared beam on a second sensor aimed to measure the distance between the trailer and the train dimension enable machine. Through the separate transmitters and sensors for Ab level measurement and to determine the position of the trailer to the Zugma Schine is this device in the manufacture and assembly, for example Retrofitting, expensive. The sensors are via a (hard-wired) scarf device connected to LEDs that tell the driver of the tractor its location show relative to the trailer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine kompakte Vorrich tung der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die eine Positionierung zwei er Gegenstände zueinander zuverlässig gewährleistet und gleichzeitig mit ge ringen Kosten bspw. an Kraftfahrzeugen nachgerüstet werden kann.The object of the invention is therefore a method and a compact Vorrich device of the type mentioned at the outset, which has a positioning two he reliably ensures objects to each other and at the same time with ge wrestling costs can be retrofitted to motor vehicles.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, bei welchem der Sender einen Signalstrahl in einem definierten Abstrahlwinkel abstrahlt, wel cher von der mit einem Rechner bzw. Mikrokontroller verbundenen Empfänger einheit erfasst wird. Die beiden Längsachsen der Gegenstände werden im We sentlichen miteinander fluchtend ausgerichtet, indem die Gegenstände derart relativ zueinander bewegt werden, bis die gleiche Anzahl von Empfängern auf beiden Seiten des zentralen Punktes der Empfängereinheit den Signalstrahl mit im Wesentlichen gleicher Intensität erfassen. Weiter werden die beiden Gegens tände dann über eine Abstandsmessung mittels des Senders und der Empfän gereinheit gesteuert aneinander angenähert. Der Erfindung liegt dabei der Ge danke zugrunde, dass zur Positionierung der beiden Gegenstände zueinander zusätzlich zu der Bestimmung ihres Abstands auch die Ausrichtung ihrer Längs achsen ermittelt wird. Dadurch ist es möglich, eine Zugmaschine derart zu ei nem Anhänger zu dirigieren, dass die anhängerseitige und die zugmaschinen seitige Kupplung so dicht beieinander liegen, dass sie miteinander verbunden werden können und gleichzeitig die Längsachse des Zugfahrzeugs im Wesentlichen fluchtend zu der des Anhängers ausgerichtet ist. Bei einem festgelegten Abstrahlwinkel des Signalstrahls des Senders kann durch die Anzahl und Position auf der Empfängereinheit der von dem Sendestrahl erfassten Empfänger und die Intensität der von den Empfän gern detektierten Signalstrahlen eine fluchtende Ausrichtung der Längsachsen der relativ zueinander zu positionierenden Gegenstände erfolgen. Die Intensität des Signalstrahls kann bspw. durch eine Signalstärkenmessung oder die Mes sung der Amplitudenhöhe erfolgen. Die Positionierung der beiden Gegenstände kann dabei mit nur einem Sender und einer Empfängereinheit erfolgen.This object is achieved with a method in which the transmitter emits a signal beam at a defined beam angle, wel cher from the receiver connected to a computer or microcontroller unit is recorded. The two longitudinal axes of the objects are in the We considerably aligned with each other by the objects so be moved relative to each other until the same number of receivers the signal beam with both sides of the central point of the receiver unit capture essentially the same intensity. The two opposites continue would then be via a distance measurement using the transmitter and the receiver Controlled unit approached to each other. The invention lies in the Ge thank you that for positioning the two objects to each other in addition to determining their distance, also aligning their longitudinal axes is determined. This makes it possible to egg a tractor to direct a trailer that the trailer side and the tractors side coupling so close together lie that they can be connected to each other and at the same time the Longitudinal axis of the towing vehicle essentially aligned with that of the trailer is aligned. At a fixed radiation angle of the signal beam of the Sender can be determined by the number and position on the receiver unit the receiver beam detected and the intensity of the receiver signal beams like to detect an aligned alignment of the longitudinal axes of the objects to be positioned relative to one another. The intensity of the signal beam can, for example, by measuring the signal strength or measuring solution of the amplitude. The positioning of the two objects can be done with only one transmitter and one receiver unit.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass nach der fluchtenden Ausrichtung der Längsachsen der Gegenstände zueinander vor o der während der Annäherung der Gegenstände eine Kalibrierung der Ab standsmessung erfolgt, indem der Abstand zwischen dem Sender und der Emp fängereinheit berechnet wird, wenn der Signalstrahl zwei im gleichen Abstand von dem zentralen Punkt der Empfängereinheit angeordnete Empfänger ver lässt. Wenn die Längsachsen der relativ zueinander zu positionierenden Ge genstände im Wesentlichen fluchtend ausgerichtet sind, trifft der Signalstrahl des Senders stets auf eine gleich große Fläche auf beiden Seiten des zentralen Punktes der Empfängereinheit und damit auf eine gleich große Anzahl von Emp fängern, die beidseits des zentralen Punktes der Empfängereinheit nebeneinan der angeordnet sind. In dem Moment, in dem der Signalstrahl des Senders auf beiden Seiten des zentralen Punktes der Empfängereinheit gerade von jeweils einem Empfänger nicht erfasst wird, ist auf diese Weise bei bekanntem Ab strahlwinkel des Signalstrahls und bekannten Abstand der beiden Empfänger eine exakte Bestimmung der Entfernung zwischen der Empfängereinheit und dem Sender möglich. Dadurch kann eine Kalibrierung der Abstandsmessung erfolgen, um störende Einflüsse bei der Abstandsmessung, bspw. durch Ver schmutzung des Senders und/oder der Empfängereinheit, zu vermeiden. In a further development of the inventive concept, it is provided that according to the aligned alignment of the longitudinal axes of the objects to each other before o a calibration of the Ab during the approach of the objects level measurement takes place by the distance between the transmitter and the Emp catcher unit is calculated when the signal beam two at the same distance ver located from the central point of the receiver unit leaves. If the longitudinal axes of the Ge to be positioned relative to each other objects are essentially aligned, the signal beam strikes the transmitter always on an equal area on both sides of the central Point of the receiver unit and thus to an equal number of Emp catch, which are on both sides of the central point of the receiver unit next to each other which are arranged. The moment the transmitter's signal beam is on both sides of the central point of the receiver unit straight from each a recipient is not recorded, is in this way with known Ab beam angle of the signal beam and known distance between the two receivers an exact determination of the distance between the receiver unit and possible for the transmitter. This enables a calibration of the distance measurement to avoid disruptive influences during distance measurement, e.g. by ver to avoid contamination of the transmitter and / or the receiver unit.

Vorzugsweise wird nach der Kalibrierung die Abstandsmessung über die Mes sung der Amplitudenhöhe des Signalstrahls durchgeführt. Die Abstandsmes sung ist auf diese Weise mit hoher Präzision und einfachen technischen Mitteln durchführbar.After the calibration, the distance measurement is preferably carried out via the measurement solution of the amplitude of the signal beam carried out. The distance measurement solution is in this way with high precision and simple technical means feasible.

Wenn der Signalstrahl ein modulierter Infrarotstrahl ist, kann zudem eine Mess ungenauigkeit durch einfallendes Umgebungslicht auf die Empfängereinheit be rücksichtigt werden.If the signal beam is a modulated infrared beam, a measurement can also be made inaccuracy due to incident ambient light on the receiver unit be taken into account.

Es wird bevorzugt, dass die von der Empfängereinheit detektierten Signalstrah len an den Rechner bzw. Mikrokontroller weitergeleitet werden, von welchem sie an eine Sprach- und/oder Anzeigeausgabe weitergeleitet werden. Dies ermög licht es, bspw. dem Fahrer einer Zugmaschine die Ergebnisse der Abstands messung sowie der Ausrichtung des Zugfahrzeugs zu dem Anhänger akustisch und/oder optisch zu übermitteln.It is preferred that the signal beam detected by the receiver unit len are forwarded to the computer or microcontroller from which they be forwarded to a speech and / or display. This enables if it is clear, for example the driver of a tractor, the results of the distance measurement and the alignment of the towing vehicle to the trailer acoustically and / or to transmit optically.

Die Signale können dabei von der Empfängereinheit an den Rechner bzw. Mik rokontroller und/oder von diesem an ein Ausgabegerät über eine Kabelverbin dung oder mittels Funkübertragung weitergeleitet werden.The signals can from the receiver unit to the computer or Mik Roc controller and / or from this to an output device via a cable connector transmission or by radio transmission.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darüber hinaus von einer Vorrichtung mit einem Sender, einer Empfängereinheit und einem Rechner oder Mikrokontroller gelöst, wobei der Sender der Längsachse eines ersten Gegenstandes zugeordnet ist und zur Ausrichtung der Gegenstände zueinander und zur Ab standsmessung einen Signalstrahl mit einem festgelegten Abstrahlwinkel aus sendet und die Empfängereinheit der Längsachse des anderen Gegenstandes zugeordnet ist und mehrere beidseits eines zentralen Punktes nebeneinander angeordnete Empfänger umfasst. Durch den festgelegten Abstrahlwinkel des Signalstrahls des Senders und die nebeneinander beidseits eines zentralen Punktes der Empfängereinheit angeordneten Empfänger ist nicht nur eine präzi se Abstandsmessung zwischen dem Sender und der Empfängereinheit möglich, sondern auch eine Ausrichtung der Gegenstände, an denen der Sender bzw. der Empfänger befestigt ist zueinander, so dass die Längsachsen der Gegenstände im Wesentlichen miteinander fluchten. Die Vorrichtung eignet sich daher insbesondere für den Einsatz an einer Zugma schine und einem Anhänger, um die zugmaschinenseitige Anhängerkupplung an die anhängerseitiger Kupplung präzise anzunähern.The object underlying the invention is also a Device with a transmitter, a receiver unit and a computer or Microcontroller solved, the transmitter of the longitudinal axis of a first object is assigned and for the alignment of the objects to each other and for Ab level measurement a signal beam with a defined radiation angle sends and the receiver unit of the longitudinal axis of the other object is assigned and several on both sides of a central point next to each other arranged receiver includes. Due to the defined beam angle of the Signal beam of the transmitter and the side by side on both sides of a central Point of the receiver unit arranged receiver is not just a precise Distance measurement between the transmitter and the Receiver unit possible, but also an alignment of the objects which the transmitter or the receiver is attached to each other, so that the The longitudinal axes of the objects are essentially aligned with one another. The The device is therefore particularly suitable for use on a train machine and a trailer to the tractor-side trailer coupling to precisely approach the trailer coupling.

Die von der Empfängereinheit aufgefangenen Signalstrahlen werden vorzugs weise über den Rechner bzw. Mikrokontroller zu Daten weiterverarbeitet, die mittels einer dem Rechner bzw. Mikrokontroller zugeordneten Sprach- und/oder Anzeigeausgabe ausgegeben werden. Dadurch erhält bspw. der Fahrer einer Zugmaschine unmittelbar Informationen über die Ausrichtung der zugmaschi nenseitigen Kupplung relativ zu der anhängerseitigen Kupplung, ohne dass eine Hilfsperson die Zugmaschine einweisen muss.The signal beams captured by the receiver unit are preferred processed on the computer or microcontroller to data that by means of a voice and / or assigned to the computer or microcontroller Display output are output. For example, the driver receives one Tractor immediately provides information about the orientation of the tractor coupling on the side relative to the trailer coupling without a Auxiliary must instruct the tractor.

Die Nachrüstung bestehender Gespanne mit einer erfindungsgemäßen Vorrich tung kann dadurch erleichtert werden, dass der Sender eine von der Empfän gereinheit und dem Rechner bzw. Mikrokontroller unabhängige Energieversor gung aufweist. Dabei ist es bspw. möglich, den Sender batteriebetrieben an dem Anhänger zu befestigen, während die Empfängereinheit und der Rechner mit der Zugmaschine verbunden und an deren Energieversorgung angeschlos sen ist.The retrofitting of existing combinations with a device according to the invention tion can be facilitated by the sender receiving one of the receivers unit and the computer or microcontroller independent energy supplier supply. It is possible, for example, to run the transmitter on batteries to attach the trailer while the receiver unit and the calculator connected to the tractor and connected to its power supply is.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment and Reference to the drawing explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zugmaschine und eines Anhängers mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic representation of a tractor and a trailer with the inventive device,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Empfängereinheit und des Senders und Fig. 2 is a schematic representation of the receiver unit and the transmitter and

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Empfängereinheit und des Senders in gegenüber Fig. 2 veränderter Ausrichtung zueinander. Fig. 3 is a schematic representation of the receiver unit and the transmitter in relation to each other changed in Fig. 2.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung 1 schematisch zusammen mit einer angedeuteten Zugmaschine 2 und einem Anhänger 3 dargestellt. An dem Anhänger 3 ist die anhängerseitige Kupplung 4, bspw. eine Deichsel mit einer Öse zur Verbindung des Anhängers 3 mit der Zugmaschine 2 vorgesehen. In gleicher Weise ist an der Zugmaschine 2 eine zugmaschinenseitige Kupplung 5, bspw. ein Kupp lungshaken oder dgl. befestigt.In Fig. 1, the device 1 is shown schematically together with an indicated tractor 2 and a trailer 3 . On the trailer 3, the trailer-side coupling 4, for example. A shaft with an eyelet for connecting the trailer 3 to the towing vehicle 2 is provided. In the same way, a tractor-side coupling 5 , for example a coupling hook or the like, is attached to the tractor 2 .

Die Vorrichtung 1 umfasst einen im Bereich der anhängerseitigen Kupplung 4 befestigten Sender 6 sowie eine Empfängereinheit 7, die in der Nähe der zugmaschinenseitigen Kupplung 5 angebracht ist. Die Empfängereinheit 7 ist über eine schematisch angedeutete Verbindung, die bspw. ein Kabel oder eine Einrichtung zur Funkübermittlung sein kann, mit einem Rechner 8 bzw. einem Mikrokontroller verbunden, der wiederum mit einer Sprach- und/oder Anzeige ausgabe 9 in Verbindung steht.The device 1 comprises a transmitter 6 fastened in the region of the trailer coupling 4 and a receiver unit 7 which is attached in the vicinity of the coupling 5 on the tractor. The receiver unit 7 is connected via a schematically indicated connection, which can be, for example, a cable or a device for radio transmission, to a computer 8 or a microcontroller, which in turn is connected to a voice and / or display output 9 .

Der Sender 6 strahlt einen Signalstrahl 10, der in den Figuren durch zwei Pfeile angedeutet ist, in einem definierten Winkel α ab. Der Signalstrahl 10 kann dabei bspw. ein modulierter Infrarotstrahl sein.The transmitter 6 emits a signal beam 10 , which is indicated in the figures by two arrows, at a defined angle α. The signal beam 10 can be a modulated infrared beam, for example.

Wie aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 und 3 ersichtlich, weist die Empfängereinheit 7 mehrere beidseits eines zentralen Punktes 11 nebeneinan der angeordnete Empfänger 12a und 12b auf. Der zentrale Punkt 11 der Emp fängereinheit 7 liegt dabei auf der Längsachse A₂ der Zugmaschine 2, so dass sich auf beiden Seiten es zentralen Punktes 11 gleich große Empfänger 12a bzw. 12b paarweise in gleichem Abstand zum zentralen Punkt 11 erstrecken. In gleicher Weise ist auch der Sender 6 auf der Längsachse A₃ des Anhängers 3 positioniert, so dass der Signalstrahl 10 mittig durch die Längsachse A₃ des Anhängers 3 durchteilt wird.As can be seen from the enlarged view of Fig. 2 and 3, the receiver unit 7 several on both sides of a central point 11 of the nebeneinan arranged receiver 12 a and 12 b on. The central point 11 of the receiver unit 7 is located on the longitudinal axis A _{2 of} the tractor 2 , so that on both sides of the central point 11 the same size receivers 12 a and 12 b extend in pairs at the same distance from the central point 11 . In the same way, the transmitter 6 is also positioned on the longitudinal axis A _{3 of} the trailer 3 , so that the signal beam 10 is divided centrally through the longitudinal axis A _{3 of} the trailer 3 .

Um den Anhänger 3 mit der Zugmaschine 3 zu verbinden, d. h. die anhängersei tige Kupplung 4 und die zugmaschinenseitige Kupplung 5 aneinander zu kop peln, ist es notwendig, dass die Zugmaschine 2 relativ zu dem Anhänger 3 so positioniert wird, dass die anhängerseitige Kupplung 4 und zugmaschinenseitige Kupplung 5 dicht beieinander liegen. Hierzu sollten einerseits die Längsachsen A₂ der Zugmaschine 2 und A₃ des Anhängers 3 im Wesentlichen fluchtend miteinander ausgerichtet werden und die anhängerseitige Kupplung 4 und die zugmaschinenseitige Kupplung aneinander angenähert werden.In order to connect the trailer 3 to the tractor 3 , ie to couple the trailer-side coupling 4 and the tractor-side coupling 5 to each other, it is necessary for the tractor 2 to be positioned relative to the trailer 3 so that the trailer-side coupling 4 and Tractor-side coupling 5 are close together. For this purpose, on the one hand the longitudinal axes A _{2 of} the tractor 2 and A _{3 of} the trailer 3 should be aligned substantially in alignment with one another and the trailer-side coupling 4 and the tractor-side coupling should be brought closer to one another.

In Fig. 2 ist die Ausgangssituation einer derartigen Annäherung schematisch dargestellt, wobei die anhängerseitige Kupplung 4 und die zugmaschinenseitige Kupplung 5 der Einfachheit halber weggelassen wurden und lediglich der Sender 6 und die Empfängereinheit 7 sowie die beiden Längsachsen A₂ und A₃ der Zugmaschine bzw. des Anhängers abgebildet sind. Der unter dem festge legten Abstrahlwinkel α von dem Sender 6 ausgesandte Signalstrahl 10 trifft, wenn die Längsachsen A₂ und A₃ der Zugmaschine bzw. des Anhängers nicht fluchtend zueinander ausgerichtet sind, auf eine Anzahl von Empfängern 12a und 12b der Empfängereinheit 7. Dabei ist einerseits die Intensität der von den einzelnen Empfängern 12a und 12b aufgenommene Signalstrahlen 10 in Ab hängigkeit der Entfernung zum Sender 6 unterschiedlich. Zum anderen wird auch eine verschieden große Zahl von Empfängern 12a und 12b auf den beiden Seiten des zentralen Punktes 11 der Empfängereinheit 7 von dem Signalstrahl 10 erfasst. Durch eine Auswertung der Anzahl der Empfänger 12a auf der in Fig. 2 linken Seite des zentralen Punktes 11 und der Empfänger 12b auf der rechten Seite des zentralen Punktes 11 sowie durch eine Auswertung der Intensität der auf die Empfänger 12a und 12b auftreffenden Signalstrahlen 10 ist es möglich, die Lage des Senders 6 und damit der Längsachse A₃ des Anhängers 3 relativ zu der Empfängereinheit 7 mit der Längsachse A₂ der Zugmaschine 2 in dem Rechner 8 zu ermitteln. Die Daten werden von dem Rechner 8 dann zu der Sprach- und/oder Anzeigeausgabe 9 weitergeleitet, um den Fahrer der Zugma schine 2 so zu dirigieren, dass er die Zugmaschine 2 im Wesentlichen fluchtend zu dem Anhänger 3 ausrichten kann.In Fig. 2 the initial situation of such an approach is shown schematically, wherein the trailer-side coupling 4 and the tractor-side coupling were 5 is omitted for simplicity and only the transmitter 6 and the receiver unit 7 and the two longitudinal axes A ₂ and A ₃ of the tractor or of the trailer are shown. The signal beam 10 emitted by the transmitter 6 at the defined radiation angle α strikes a number of receivers 12 a and 12 b of the receiver unit 7 when the longitudinal axes A ₂ and A _{3 of} the tractor or trailer are not aligned with one another. On the one hand, the intensity of the signal beams 10 recorded by the individual receivers 12 a and 12 b is different depending on the distance from the transmitter 6 . On the other hand, a different number of receivers 12 a and 12 b on both sides of the central point 11 of the receiver unit 7 are detected by the signal beam 10 . By evaluating the number of receivers 12 a on the left in FIG. 2 of the central point 11 and the receivers 12 b on the right of the central point 11 and by evaluating the intensity of those incident on the receivers 12 a and 12 b Signal beams 10 , it is possible to determine the position of the transmitter 6 and thus the longitudinal axis A _{3 of} the trailer 3 relative to the receiver unit 7 with the longitudinal axis A _{2 of} the tractor 2 in the computer 8 . The data is then forwarded from the computer 8 to the voice and / or display output 9, to the driver of the machine Zugma 2 to conduct so that it can substantially align the tractor 2 in alignment with the trailer. 3

Sind die Längsachsen A₂ der Zugmaschine 2 und A₃ des Anhängers 3, wie in Fig. 3 dargestellt, im Wesentlichen fluchtend zueinander ausgerichtet, kann der Abstand L zwischen dem Sender 6 und der Empfängereinheit 7 bspw. durch eine Signalstärkenmessung oder eine Messung der Amplitudenhöhe des Sig nalstrahls 10 durch die einzelnen Empfänger 12a bzw. 12b ermittelt werden, um die anhängerseitige Kupplung 4 in direkter Nähe zu der zugmaschinenseitigen Kupplung 5 zu positionieren.If the longitudinal axes A _{2 of} the tractor 2 and A _{3 of} the trailer 3 , as shown in FIG. 3, are essentially aligned with one another, the distance L between the transmitter 6 and the receiver unit 7 can be determined, for example, by measuring the signal strength or measuring the amplitude of the signal beam 10 can be determined by the individual receivers 12 a and 12 b in order to position the trailer coupling 4 in close proximity to the tractor coupling 5 .

Die reine Messung der Signalstärke des Signalstrahls 10 ist dabei bei beliebiger Ausrichtung der Längsachsen A₂ und A₃ zueinander möglich. Diese wird jedoch häufig durch Verschmutzung des Senders 6 bzw. einzelner Empfänger 12a bzw. 12b ungenau. Um dies zu vermeiden, ist es bei einer fluchtenden Ausrichtung der Längsachsen A₂ und A₃ zueinander möglich, eine automatische Kalibrierung der Abstandsmessung durchzuführen. Hierzu wird bspw. in dem in Fig. 3 gezeigten Moment, in dem der äußere Rand des Signalstrahls 10, der in den Figuren durch die Pfeile angedeutet ist, gerade von einem Empfängerpaar 12a und 12b, das im gleichen Abstand zu dem zentralen Punkt 11 der Empfänger einheit 7 angeordnet ist, nicht mehr erfasst wird, durch den bekannten Ab strahlwinkel α des Signalstrahls 10 und die bekannte Entfernung der Empfänger 12a und 12b zu dem zentralen Punkt 11 der Abstand L zwischen dem Sender 6 und der Empfängereinheit 7 exakt und unabhängig von der Signalstärke des Signalstrahls 10 bestimmt. Die weitere Annäherung des Senders 6 mit der anhängerseitigen Kupplung 4 an die Empfängereinheit 7 mit der zugmaschinen seitigen Kupplung 5 erfolgt dabei nach der Kalibrierung mit hoher Genauigkeit, bspw. über die Messung der Amplitudenhöhe des Signalstrahls 10.The pure measurement of the signal strength of the signal beam 10 is possible with any orientation of the longitudinal axes A ₂ and A ₃ to one another. However, this is often inaccurate due to contamination of the transmitter 6 or individual receivers 12 a or 12 b. To avoid this, it is possible with an aligned alignment of the longitudinal axes A ₂ and A ₃ to one another to carry out an automatic calibration of the distance measurement. For this purpose, for example, at the moment shown in FIG. 3, in which the outer edge of the signal beam 10 , which is indicated in the figures by the arrows, is being received by a pair of receivers 12 a and 12 b, which are at the same distance from the central point 11 the receiver unit 7 is arranged, is no longer detected by the known beam angle α from the signal beam 10 and the known distance of the receiver 12 a and 12 b to the central point 11, the distance L between the transmitter 6 and the receiver unit 7 exactly and determined regardless of the signal strength of the signal beam 10 . The further approximation of the transmitter 6 with the trailer coupling 4 to the receiver unit 7 with the tractor coupling 5 takes place after the calibration with high accuracy, for example by measuring the amplitude of the signal beam 10 .

Um Störungen durch auf die Empfänger 12a und 12b einfallendes Umgebungs licht vermeiden zu können, kann der Signalstrahl 10 als ein moduliertes Signal, bspw. als ein modulierter Infrarotstrahl abgesandt werden.In order to avoid interference from ambient light incident on the receiver 12 a and 12 b, the signal beam 10 can be sent as a modulated signal, for example as a modulated infrared beam.

Um die Nachrüstung der Vorrichtung 1 an einer Zugmaschine 2 und einem Anhänger 3 zu erleichtern, kann der Sender 6 an dem Anhänger 3 mit einer eigenen Energieversorgung 13 versehen sein, die von der Energieversorgung der Empfängereinheit 7, des Rechners 8 und der Sprach- und/oder Anzeige ausgabe 9 in der Zugmaschine 2 unabhängig ist. Der batteriebetriebene Sender 6 lässt sich damit schnell auf einen Anhänger 3 aufsetzen, während die Emp fängereinheit 7, der Rechner 8 und die Sprach- und/oder Anzeigeausgabe 9 fest in der Zugmaschine 2 eingebaut sein können. Die Übermittlung der Daten zwischen der Empfängereinheit 7 und dem Rechner 8 bzw. zwischen dem Rechner 8 und der Sprach- und/oder Anzeigausgabe 9 kann über Kabel oder durch Funk erfolgen.In order to facilitate the retrofitting of the device 1 on a tractor 2 and a trailer 3 , the transmitter 6 on the trailer 3 can be provided with its own power supply 13 , which is powered by the power supply of the receiver unit 7 , the computer 8 and the voice and / or display output 9 in the tractor 2 is independent. The battery-powered transmitter 6 can thus be quickly placed on a trailer 3 , while the receiver unit Emp 7 , the computer 8 and the speech and / or display 9 can be permanently installed in the tractor 2 . The transmission of the data between the receiver unit 7 and the computer 8 or between the computer 8 and the voice and / or display output 9 can take place by cable or by radio.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Empfängereinheit 7 an der anhän gerseitigen Kupplung 4 zu befestigen, während der Sender 6 an der zugmaschi nenseitigen Kupplung 5 vorgesehen ist. Darüber hinaus ist die Vorrichtung 1 generell zur Positionierung von beliebigen Gegenständen relativ zueinander geeignet und nicht auf den Einsatz in Zugmaschinen und Anhängern be schränkt. Of course, it is also possible to attach the receiver unit 7 to the trailer-side clutch 4 , while the transmitter 6 is provided on the side clutch 5 of the tractor. In addition, the device 1 is generally suitable for positioning any objects relative to one another and is not limited to use in tractors and trailers.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Vorrichtung
contraption

22

Zugmaschine
tractor

33

Anhänger
pendant

44

anhängerseitige Kupplung
trailer coupling

55

zugmaschinenseitige Kupplung
tractor-side coupling

66

Sender
Channel

77

Empfängereinheit
receiver unit

88th

Rechner/Mikrokontroller
Computer / microcontroller

99

Sprach- und/oder Anzeigeausgabe
Speech and / or display output

1010

Signalstrahl
signal beam

1111

zentraler Punkt der Empfängereinheit central point of the receiver unit

77

1212

a, a,

1212

b Empfänger
b recipient

1313

Energieversorgung
A₂ power supply
A ₂

Längsachse der Zugmaschine Longitudinal axis of the tractor

22

A₃ A ₃

Längsachse des Anhängers Longitudinal axis of the trailer

33

L Abstand des Senders L Distance of the transmitter

66

zu der Empfängereinheit to the receiver unit

77

α Abstrahlwinkel des Signalstrahls α Beam angle of the signal beam

1010

Claims

1. Method for positioning two objects to each other, each having a longitudinal axis (A ₂ , A ₃ ), in particular for positioning a on the trailer-side coupling ( 4 ) relative to a tractor-side coupling ( 5 ), by means of one of the longitudinal axis (A ₃ ) the first object ( 3 ) assigned to the transmitter ( 6 ), an assigned receiver unit ( 7 ) which has a plurality of receivers ( 12 a, 12 b) arranged next to one another on either side of a central point assigned to the longitudinal axis (A ₂ ) of the second object ( 2 ) 11 ) of the receiver unit ( 7 ), characterized in that the transmitter ( 6 ) emits a signal beam ( 10 ) at a defined radiation angle (α), which emanates from the receiver unit ( 7 ) connected to a computer ( 8 ) or microcontroller. is detected so that the two longitudinal axes (A ₂ , A ₃ ) are essentially aligned with one another by moving the objects ( 2 , 3 ) relative to one another in such a way until the same number of receivers ( 12 a, 12 b) on both sides of the central point ( 11 ) of the receiver unit ( 7 ) detect the signal beam ( 10 ) with essentially the same intensity and the two objects ( 2 , 3 ) are controlled by a distance measurement by means of the transmitter ( 6 ) and the receiver unit ( 7 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that after the aligned alignment of the longitudinal axes (A ₂ , A ₃ ) of the objects ( 2 , 3 ) to one another before or during the approach of the objects ( 2 , 3 ), the distance measurement is calibrated, by the distance (L) between the transmitter ( 6 ) and the receiver unit ( 7 ) is calculated when the signal beam ( 10 ) two at the same distance from the central point ( 11 ) of the receiver unit ( 7 ) arranged receiver ( 12 a , 12 b) leaves.

3. The method according to claim 2, characterized in that after the calibration, the distance measurement is carried out by measuring the amplitude of the signal beam ( 10 ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the signal beam ( 10 ) is a modulated infrared beam.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the signal received by the receiver unit ( 7 ) radiate ( 10 ) as data to the computer ( 8 ) or microcontroller, from which it is sent to a voice and / or Display output ( 9 ) are forwarded.

6. The method according to claim 5, characterized in that the data from the receiver unit ( 7 ) via a cable connection or by radio transmission to the computer ( 8 ) or microcontroller and / or the voice and / or display output ( 9 ) are forwarded ,

7. Device for performing a method according to one of the preceding claims with a transmitter ( 6 ), a receiver unit ( 7 ) and egg NEM computer ( 8 ) or microcontroller, the transmitter ( 6 ) of the longitudinal axis (A ₂ ) one of the Objects ( 2 ) is assigned and for aligning the objects ( 2 , 3 ) to each other and for distance measurement, a signal beam ( 10 ) with a defined radiation angle (α) and the receiver unit ( 7 ) of the longitudinal axis (A ₃ ) of the other object ( 3 ) is assigned and comprises several receivers ( 12 a, 12 b) arranged next to one another on both sides of a central point ( 11 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the computer ( 8 ) or microcontroller for outputting the data received by the receiver unit ( 7 ) is assigned a voice and / or display output ( 9 ).

9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that the transmitter ( 6 ) from the receiver unit ( 7 ) and the computer ( 8 ) or microcontroller independent power supply ( 13 ).